Gelombang Berjalan, Rumus Dan Contoh SoalMonday, February 24th 2014. |rumus fisikaGelombang Berjalan, Rumus dan Contoh Soal Dalam banyak versi soal ujian nasional fisika pasti keluar yang namanya soal mengenai gelombang berjalan. Beberapa murid yang saya ajar kadang masih bingung mengerjakan soal-soal tentang gelombang berjalan tersebut. Padahal secara konsep dan pengerjaan soal tersebut cukup mudah. Ingin tahu bagaimana caranya? simak paragraf demi paragraf berikut.Persamaan Gelombang BerjalanYang harus diperhatikan sobat dalam persamaan gelombang berjalan adalah tanda negatif (-) dan positif (+). Perhatikan gambar di bawah iniGelombang adalah getaran yang berpindah tempat (merambat). Misal titkk O melakukangetaran harmonikdengan frekuensi f dan simpangan terjauh A maka persamaan simpangan y adalahy = A sin TJika getaran harmonik tersebu kemudian berjalan (gelombang berjalan) dari titik O sejauh x menuju titik P dengan cepat rambat gelombang v maka waktu yang diperlukan getarn untuk sampai ke titik P adalah.t = x/vJika P bergetar t sekon setelah O, maka jika O sudah bergetar selama t sekon maka P telah bergetar selama (t-t) sekon. Dengan demikian persamaan gelombang berjalan pada titik P adalahCara menetukan tanda negatif atau positif Jikagelombangmerambat ke kanan maka tanda dalam sinus adalah negatif, dan jika gelombang merambat ke kiri maka tanda dalam sinus adalah positif. Untuk mudah mengingatnya itu kebalikan kanan negatif, kiri malah positif. Jika pertama kali sumber gelombang bergerak ke atas, maka amplitudo (A) bertandan posfitif dan jika pertama kali bergerka ke bawah maka amplitudo (A) bertanda negatifKeterangan rumusA = simpangan terjauh atau amplitudo gelombang (m)t = lama titik asal telah bergetar (s)T = periode getaran (s)v = cepat rambat gelombang (v) = kecepatan sudut (rad/s)f = frekuensi getaran (Hz)k = bilangan gelombangy = simpangan getaran di titik yang berjarak x dari titik asal getaran (m)x = jarak titik pada tali dari titik asal getaran (,) = panjang gelombang (m)Buat lebih jelas mari kita kerjakan contoh soal beriktuContoh Soal Gelombang BerjalanSoal Ujian Nasional2011Sebuahgelombang berjalanpada sebuah tali memenuhi persamaan simpangan y = 2 Sin (10t (x/25)) dimana y dan x masing-masing dalam cm dan t dalam sekon. Tentukan berap kecepatan rambat gelombang tersebut?Caranya sangat mudah sobat hanya perlu melihat bentuk-bentuk persamaan gelombang berjalan (3 persamaan di atas) dari persamaany = 2 Sin (10t (x/25))kalau kita bentuk dalam persamaan y = 2 Sin (t kx) akan menjadiy = 2 Sin (10t (x/25)) > y = 2 Sin (t kx)dari kedua persamaan di atas didapat = 10(diketahui = 2f)2f = 102f = 10f = 5 Hzkx = x/25k = /25 (k = 2/)2/ = /252/ = 1/25 = 50 cm = 0,5 mv = .f = 0,5 x 5 = 2,5 m/sContoh Soal 2Sebuah gelombang berjalan punya persamaan y = 0,02 sin (4t- x), x dan y dalam cm dan t dalam sekon. Besar sipangan di titik yang berjarak 5 cm dari titik asalah pada saat titik asal telah bergetar selama 1 sekon adalah?JawabDiketahuiy = 0,02 sin (4t- x)x = 5cmt = 1 sDitanya besar sipangan yCaranya sangat mudah sobat ngga usah bingung tinggal masukkan nilai x dan t pada persamaan sehingga didapaty = 0,02 sin (4t- x)y = 0,02 sin (4(1)-5 )y = 0,02 sin - = 0jadi simpangan yang terjadi padagelombang berjalanpada saat jarak 5 cm dari titik awal adalah = 0 cmSoal dan Pembahasan Gelombang BerjalanWritten By onfisika on Sunday, August 18, 2013 | 6:47 AMSoalSebuah gelombang memiliki panjang gelombang 10 cm ketika merambat di medium A dan 15 cm ketika merambat di medium B . Jika kecepatan gelombang di medium A adalah 0,9 m/s , hitung kecepatan gelombang di medium B.

Jawab :Di medium A , frekuensi gelombang sama dengan=Dengan demikian di medium B gelombang akan merambat dengan kecepatan

SoalFrekuensi sebuah gelombang sama dengan 400 Hz , sedangkan kecepatannya 320 m/s . berapa jauh gelombang ini bergerak setelah melakukan getaran 30 getaran ?Jawab :Melihat data kecepatan gelombang , dapat diperkirakan bahwa gelombang dalam soal ini adalah gelombang bunyi. Frekuensi 400 Hz berarti bahwa sumber gelombang melakukan 400 getaran setiap sekon. Dengan demikian , 30 getaran ditempuh dalam waktu 30/400 sekon. Selama selang waktu ini , jarak yang telah ditempuh gelombang adalahS = 320 x ( 30/400 )= 24 m

SoalPersamaan gelombang berjalan pada seutas tali dinyatakan olehx dan y dalam cm dan t dalam sekon. Tentukan (a) arah perambatan gelombang , (b) amplitude gelombang , (c) frekuensi gelombang , (d ) bilangan gelombang, (e ) panjang gelombang dan (f) kecepatan rambat gelombangJawab :Persamaan gelombang(a) Karena tanda koefisien t berbeda dengan tanda koefisien x , gelombang merambat ke sumbu x positif ( ke kanan )(b) Amplitudo gelombang A = 0,04 cm(c) Kecepatan sudut. Karena(d) Bilangan gelombang(e) Karena rumus bilangan gelombang(f) Kecapatan rambat gelombang dapat ditentukan dengan 2 cara yaitu

SoalSeutas tali yang panjangnya 250 m direntangkan horizontal . salah satu ujungnya digetarkan dengan frekuensi 2 Hz dan amplitude 10 cm, sedang ujung lainnya terikat . Getaran tersebut merambat pada tali dengan kecepatan 40 cm/s. tentukan :(a) Amplitudo gelombang stasioner di titik yang berjarak 132,5 cm dari titik asal getaran(b) Simpangan gelombang pada titik tersebut setelah digetarkan selama 5 s dan 12 s(c) Letak simpul keenam dan perut kelima dari titik asal getaran

Jawab :(a) Kita cari x dari titik asal getaran yaitu = 250 132,5 = 117,5 cm , maka amplitude gelombang stasioner ujung terikat dapat di hitung dengan cara :

Nilai ampitudo diambil nilai positifnya yaitu

(b) Gelombang satsioner di titik P akan terbentuk setelah gelombang dating menempu sejauh l dan kemabali sejauh x , sehingga minimal akan terbentuk gelombang stasioner setelah

Jadi sebelum 9,2 sekon titik p belum terbentuk gelombang stasioner.Sehingga pada t = 5 sekon belum terbentu gelombang stasioner. Dan untuk t = 12 sudah terbentuk gelombang stasioner dengan besar simpangan :

(c ) simpul keenam = 50 cm dai ujung pantulPerut kelima = 45 cm dari ujung pantul